JP4013183B2 - シート状弾性体 - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、シート状弾性体に関し、更に詳細には、衝撃を吸収緩和する弾性シートと織布とを層状化すると共に、方向性を持たせた撓曲抵抗を与えることで、外来の衝撃に対して引裂き等の強度を向上させると共に、形状追従性を確保し得るシート状弾性体に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
例えば農業用の耕耘機等に使用されているロータリー部(土を耕す耕耘爪の回転部)には、該ロータリー部が土を耕す際に跳ね上げる土や小石等を受けるフェンダーが設けられている。このフェンダーには、前記ロータリー部により跳ね上げられた小石等が直接衝突するので、充分の強度を有する金属等の材質が好適に利用される。
【０００３】
前記ロータリー部により跳ね上げられる小石等は、大きなエネルギーで前記フェンダーに衝突するため、該フェンダーを凹ませたり、衝撃音で作業環境を悪化させたりする難点がある。そこでこれらの点を考慮して、前記フェンダーの内側にゴム等のシート状弾性体をライニング材として内張りすることが一般に行なわれている。
【０００４】
しかしながら、前述した如く前記ロータリー部により跳ね上げられる小石等は大きなエネルギーを持っているので、前記フェンダーに内張りしたシート状弾性体を突き破ったり、裂け目を生じさせたりして、該フェンダーの保護部材として有効に機能せず、耐久性が劣る場合があった。そこで前記フェンダーに内張りされるシート状弾性体６０は、図１２に示す如く、該シート状弾性体６０を構成する弾性シート６２間に平織布６４を１枚または複数枚介在させるこで、該シート状弾性体６０の耐久性を向上させている。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
前述のようにシート状弾性体中に平織布を入れて保護部材を形成した場合、引裂き等に対する強度は向上するが、この強度の向上に伴って剛性が増大するため、殊に形状追従性が悪化する欠点が指摘される。この形状追従性が低下すると、前記ロータリー部に合わせて曲面加工されるフェンダーの裏側への馴染みがなく撓曲状態での取付作業が困難となってしまう。
【０００６】
【発明の目的】
この発明は、従来技術に係る小石等の衝突による衝撃を低減するシート状弾性体に内在していた問題に鑑み、これを好適に解決するべく提案されたものであって、小石等の衝突による衝撃を吸収・低減する保護部材としての機能と、カバーやフェンダー等への馴染みの良さ、すなわち該カバーやフェンダー等の曲面に合わせて撓曲させるのが容易な形状追従性、すなわち方向性を有する撓曲抵抗とを併有するシート状弾性体を提供することを目的とする。この場合、前記方向性を有する撓曲抵抗は、前記弾性シートおよび／または織布により達成される。殊に前記織布に方向性を有する撓曲抵抗を与える手段として、該織布を構成する縦糸または横糸による縦または横方向の強度を変化させる、該縦糸または横糸の太さを変化させる、またはスダレ状とすることで達成される。また前記織布がスダレ状の場合、該織布は夫々の織布における縦糸の延在方向が交互に直交し合うようになっている。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
前記課題を克服し、所期の目的を達成するため本発明に係るシート状弾性体は、複数の弾性シートを重ねて層状としたシート状弾性体であって、
前記複数の弾性シートの間に、一定方向に密に織込まれて平面的に配置された縦糸と、該縦糸に対して直交方向に織込まれ、該縦糸を分離しない程度にまとめる横糸とから形成されたシート状の織布を剥離不能な状態で複数介装することで、全体として方向性を有する撓曲抵抗を与え、
耕耘機等のロータリー部をなす耕耘爪の回転軌跡外周に沿って円弧状に形成されるフェンダーの裏面の形状に合致して、該回転軌跡外周に沿った方向の撓曲抵抗が小さくされ、
補助弾性シートが、前記弾性シートとフェンダーとの間に配設されていることを特徴とする。
【００１１】
【発明の実施の形態】
次に、本発明に係るシート状弾性体につき、好適な実施例を挙げて、添付図面を参照しながら以下説明する。本発明の好適な実施例に係るシート状弾性体１０は、図１に示す如く、外形両側を形成する２枚の弾性シート１６,１６と、該弾性シート１６,１６間に引裂き等の強度を向上させる複数枚(本実施例では３枚)の撓曲抵抗に方向性を持たせた織布２０としてのスダレ状の織布２０から基本的に構成される。詳細な製造方法は後述する。
【００１２】
前記弾性シート１６は、通常の合成ゴムを材質として所定の剛性および硬度を有するソリッドまたは発泡体から板状に形成されており、剛性については、小石等の異物が普通に衝突した際に跳ね返せる程度のものであればよく、硬度については外部から加えられた振動によって容易に振動し得るものがよい。採用し得る材質としては、ゴムと同等の硬度および剛性を有するものであればよく、例えば合成または天然樹脂等が挙げられる。またその形状としては、シート状弾性体への加工後に所要形状に変形するため、殊に限定はされないが、予め設置されるフェンダー等の形状に合わせて一次元的または二次元的に湾曲形成を施しておいてもよい。この場合、フェンダー等への取付が更に容易になる。与えられる厚みについても殊に限定はなく、はね上げられる小石等に対して充分な衝撃低減効果が期待できるものであればよい。
【００１３】
前記織布２０は、図２に示す如く、ナイロン等を材質とする繊維をスダレ状に織込むことで構成されている。ここでスダレ状とは、一定方向に密に織込まれ、テンションメンバーとしての機能を果す縦糸２０ａと、この縦糸２０ａに対して略直交方向に疎な状態(数センチ当りに一本程度)に織込まれると共に、該縦糸２０ａが分離しない程度にまとめる形状補強の機能を果す横糸２０ｂとから形成される織布の状態をいい、この種の織布はタイヤ等の過膨張防止用の構造材等として好適に利用されている。ここでは材質としてナイロンを挙げたが、これに限定されるものではなく、例えば他の合成繊維またはガラス繊維等でも好適に使用し得る。この他に前記織布２０に方向性を有する撓曲抵抗を持たせる手段として、前記縦糸２０ａおよび横糸２０ｂにより構成される縦方向および横方向の強度を変化させる方法が挙げられる。具体的には、前記縦糸２０ａおよび横糸２０ｂを構成する材質を夫々別のものとしたり、または該縦糸２０ａおよび横糸２０ｂの夫々の太さを変化させればよい。この場合、前記織布２０の撓曲抵抗の方向性は、前記縦糸２０ａおよび横糸２０ｂそのものの物性(材質または太さ)だけで決定されるので、従来の如く平織形状の織布でも採用し得る。
【００１４】
前記スダレ状の織布２０は、前述の如く一方向に密に織込まれた縦糸２０ａと、この縦糸２０ａに直交する方向に疎な状態に織込まれた横糸２０ｂとから構成されているので、該縦糸２０ａを延在方向(図２において上下方向)について撓曲させる場合には一定の撓曲抵抗がある一方で、該横糸２０ｂの延在方向(図２において左右方向)について撓曲させる場合の撓曲抵抗は殆ど無視できる特性を有している。
【００１５】
前記シート状弾性体１０は、図３に示す如く、両側の前記弾性シート１６,１６の間に３枚のスダレ状の織布２０,２０,２０が、夫々のスダレ状の織布２０を構成する縦糸２０ａ,２０ａ,２０ａの延在方向が交互に直交するように配設される。このように配設されることで、前記シート状弾性体１０における縦および横方向の引張り等の強度および撓曲抵抗のバランスを確保することを可能としている。この場合、前記スダレ状の織布２０は３枚と奇数であるので、前記シート状弾性体１０の縦(図３において上下)方向および横(図３において左右)方向の撓曲抵抗は同一とはならず、縦方向の撓曲抵抗となるスダレ状の織布２０が１枚であるのに対し、横方向の撓曲抵抗となるスダレ状の織布２０が２枚であるので、縦方向への撓曲は横方向への撓曲に較べて格段に容易となっている。
【００１６】
前記シート状弾性体１０中に介装されるスダレ状の織布２０の数量については、２枚であると小石等の衝突に対して充分な強度が確保できず、また４枚以上であると強度は充分となるが、形状追従性が悪化するために好適な利用には適さない。また本実施例と同様のスダレ状の織布３枚を介在させた弾性体と、従来の平織布を１枚介在させた弾性体とを較べると、本実施例に係る弾性体は引裂き等の強度は同等である一方、一定方向に対する形状追従性は遙かに高く、また繊維等の材料および製造コスト等も低くなるという長所を有している。
【００１７】
【実施例の作用】
本発明に係るシート状弾性体を農作業に使用する耕耘機のフェンダー３２のライニング材として使用する際の作用を述べる。前記シート状弾性体１０は、図４に示す如く、トラクター等のロータリー部３０を覆うフェンダー３２の裏側、すなわち該ロータリー部３０に対向するように固定される。このフェンダー３２裏側への固定は、接着剤等の接着手段を用いることで直接的に行なわれるが、該フェンダー３２とシード状弾性体１０との間に所要の間隔を開けてステー等の補助的な取付部材を用いることで間接的に行なってもよい。この際前記シート状弾性体１０は、所定の曲率を有するフェンダー３２の内側に固定されるため、該フェンダー３２の曲率に合わせて撓曲された状態で固定しやすい向きで固定されることになる。すなわち３枚の前記スダレ状の織布２０の内の中央に配設される該スダレ状の織布２０の縦糸２０ａの延在方向が、前記フェンダー３２の撓曲方向(図４において左右方向)に沿うように固定される。
【００１８】
このように前記シート状弾性体１０を固定すると、３枚の前記スダレ状の織布２０により該シート状弾性体１０の引張り等に対する強度は大きく向上すると共に、前記フェンダー３２の撓曲に対する形状追従性も低下することはない。また作業中には、前記シート状弾性体１０に泥等の付着物がついてしまうが、該シート状弾性体１０を構成する弾性シート１６の硬度は充分に低く設定された材質であるので、振動または小石等の衝突といった外力により容易に剥がれ落ちるものである。
【００１９】
実施例として耕耘機等のロータリー部およびフェンダーに関し説明をしたが、これに限定されるものではなく、例えばミルの内面、ホッパーまたはシュートの内面等に保護部材として施されるライニングや、主に悪路を走行する作業用途の自動車のタイヤハウス内面等の保護部材としても好適に利用し得る。
【００２０】
【別の実施例】
本発明の好適な別の実施例に係るシート状弾性体４０は、図５に示す如く、外形を形成する弾性シート１６複数(本実施例では４枚)と、該シート状弾性体４０の引裂き等の強度を向上させる複数枚(本実施例では３枚)の撓曲抵抗に方向性を持たせた織布２０から基本的に構成され、本実施例においては該撓曲抵抗に方向性を持たせた織布２０としてスダレ状の織布２０が採用されている。前記弾性シート１６は、前記スダレ状の織布２０を夫々個別に狭むように配設されている。すなわち、前記シート状弾性体４０の表および裏の両面に前記弾性シート１６,１６が配設されると共に、該弾性シート１６およびスダレ状の織布２０が交互に積層されるように該シート状弾性体４０が形成されている。３枚の前記織布２０,２０,２０は、該織布２０における夫々の縦糸２０ａ,２０ａ,２０ａの延在方向が交互に直交するように配設されており、前述の実施例と同様に引裂き等の強度は同等であり、一定方向に対する形状追従性は遙かに高いものとなっている。このような構成とした場合、３枚の前記スダレ状の織布２０,２０,２０の間に、弾性シート１６,１６が介装されることになるので外来の衝撃吸収・緩衝機能の強化が期待できる。またこの場合、前述の実施例とは異なった製造方法(後述)によって製造される。
【００２１】
【更に別の実施例】
前述の各実施例では、織布に方向性を有する撓曲抵抗を与えることで
シート状弾性体そのものに方向性を有する撓曲抵抗を与えていたが、弾性シート１６に方向性を有する撓曲抵抗を与えることによりシート状弾性体５０に方向性を有する撓曲抵抗を与えるようにしてもよい。前記弾性シート１６に対して方向性を有する撓曲抵抗を与える手段として、図６に示す如く、撓曲抵抗を弱める方向に直交する方向の全長に亘る所定深さの溝１６ａを複数設けるようにすればよい。ここで前記撓曲抵抗は、設けられる前記溝１６ａの深さまたは／および数により容易に調整可能であり、深さは深いほどまた数は多いほど顕著な効果が期待できる。この場合、前記弾性シート１６,１６の間に介装される織布２０としては、前述の各実施例に好適に利用されているスダレ状の織布以外に、従来の技術で述べた平織布でも採用し得るものである。従ってこの更に別の実施例で用いられているスダレ状の織布２０に代えて平織布を採用してもよい。またこの際に使用される平織布の枚数としては、２枚程度で実際の使用に充分耐え得る。
【００２２】
【変更例】
前述した実施例に係るシート状弾性体１０の取付面側に、図７に示す如く、スポンジ等の補助弾性シート２４を全面に亘って配設するようにしてもよい。前記シート状弾性体１０をフェンダー等に取付けて使用する際には、前記補助弾性シート２４がシート状弾性体１０とフェンダーとの間に挟まれるよう取付けられ、小石等の衝突により生じる騒音を更に低減させることが可能である。この場合、配設される前記補助弾性シート２４の厚みは１０ｍｍ程度で充分である。
【００２３】
【製造方法の一例】
好適な前記シート状弾性体１０の製造方法としては、図８に示す如く、他に所定寸法とした２枚の弾性シート１６および３枚の撓曲抵抗に方向性を持たせた織布２０(ここではスダレ状)を用意しておき、好適な実施例の構成に従って接着剤等の接着手段５０を使用することで(図８(ａ)参照)、層状に順次積層させてシート状弾性体１０を形成していく方法(図８(ｂ)参照)も採用可能である。この方法の場合、前記接着手段５０として、粉体状の接着剤を満遍なくふりかけるように付与する方法が好適であるが、他に液状接着剤を塗布等の手段を用いて付与するようにしてもよい。
【００２４】
また前述の別の実施例に係るシート状弾性体４０の場合には、図９に示す如く、複数の前記弾性シート１６および複数の織布２０を接着剤等の接着手段５０を使用して、２枚の前記弾性シート１６,１６の間に撓曲抵抗に方向性を持たせた織布(ここではスダレ状)２０を介装するようにして剥離不能に形成される第１シート状弾性部材１２および１枚の該記弾性シート１６の両側に該織布２０,２０を備えるように剥離不能に形成される第２シート状弾性部材１４を予め製造しておき、該シート状弾性体１２,１４等からシート状弾性体を構成する方法が挙げられる。具体的には、図１０に示す如く、前記第１シード状弾性部材１２、第２シート状弾性部材１４および弾性シート１６を、構成要素である前記弾性シート１６同士またはスダレ状の織布２０同士が隣合わないように、かつ夫々の縦糸２０ａ,２０ａの延在方向が交互に直交し合うように前記接着成分５０を塗布等の方法で付与し剥離不能に積層することで、所望のシート状弾性体４０を得るものである。
【００２５】
その他に、図１１に示す如く、該弾性シート１６に代えてその積層表面部に接着成分５０を予め付与された接着弾性シート５２を用いる方法や、前記撓曲抵抗に方向性を持たせた織布２０に対して、前記弾性シート１６となる未加硫ゴムを含浸させ、所定温度において所定時間加熱し、加硫・硬化または加硫・発泡を行なうことで順次シート状弾性体を形成していく方法等が好適に採用される。しかしこれらの製造方法に限定されるものではなく、前記弾性シート１６および織布２０を剥離不能に積層するものであれば、従来技術のどのような製造方法でも採用し得る。
【００２６】
【発明の効果】
以上に説明した如く、本発明に係るシート状弾性体によれば、ゴム等の弾性体に小石等の貫通等の防止するに充分な強度を有すると共に、曲面等に配設する際に必要とされる形状追従性を具備し得る特徴を有する。また製造工程等に手間のかかる平織布に代えて、スダレ状の織布を採用した場合には、製造コストを低減し得る効果も期待できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の好適な実施例に係るシート状弾性体の構造を示す一部切欠き斜視図である。
【図２】図１に層状に示した弾性シートの間に介在させられるスダレ状の織布の斜視図である。
【図３】図１に示すシート状弾性体を構成する弾性シートおよびスダレ状の織布の分解斜視図である。
【図４】好適な実施例に係るシート状弾性体を耕運機の泥よけにライニング材として取付けた状態を示す概略図である。
【図５】本願の別の実施例に係るシート状弾性体の分解斜視図である。
【図６】本願の更に別の実施例に係るシート状弾性体の構造を示す一部切欠き斜視図である。
【図７】変更例に係るシート状弾性体の構造を示す一部切欠き斜視図である。
【図８】本発明の好適なシート状弾性体の製造方法を示す概略図である。
【図９】別の実施例に係るシート状弾性体の製造するシート状弾性部材の概略図である。
【図１０】図８に示すシート状弾性部材からのシート状弾性体の製造方法を示す概略図である。
【図１１】弾性シートに代えて接着弾性シートを用いたシート状弾性体の構造を示す一部切欠き斜視図である。
【図１２】従来技術に係るシート状弾性体の概略構造を示す斜視図である。
【符号の説明】
１６ 弾性シート
２０ 織布
２０ａ 縦糸
２０ｂ 横糸
２４ 補助弾性シート
５０ 接着成分
５２ 接着弾性シート

Claims (10)

1. 複数の弾性シート(16)を重ねて層状としたシート状弾性体であって、
   前記複数の弾性シート(16)の間に、一定方向に密に織込まれて平面的に配置された縦糸 (20a) と、該縦糸 (20a) に対して直交方向に織込まれ、該縦糸 (20a) を分離しない程度にまとめる横糸 (20b) とから形成されたシート状の織布 (20) を剥離不能な状態で複数介装することで、全体として方向性を有する撓曲抵抗を与え、
   耕耘機等のロータリー部(30)をなす耕耘爪の回転軌跡外周に沿って円弧状に形成されるフェンダー(32)の裏面の形状に合致して、該回転軌跡外周に沿った方向の撓曲抵抗が小さくされ、
   補助弾性シート (24) が、前記弾性シート (16) とフェンダー (32) との間に配設されている
   ことを特徴とするシート状弾性体。
2. 前記複数枚の織布(20)は、積層されている請求項１記載のシート状弾性体。
3. 前記複数枚の織布(20)は、夫々の織布(20)における縦糸(20a)の延在方向が交互に直交し合うようになっている請求項１または２記載のシート状弾性体。
4. 前記方向性を有する撓曲抵抗は、密に織込まれた縦糸(20a)による縦方向の強度と、該縦糸(20a)を分離しない程度にまとめる横糸(20b)による横方向の強度とを変化させることで得られる請求項１〜３の何れかに記載のシート状弾性体。
5. 前記方向性を有する撓曲抵抗は、密に織込まれた縦糸(20a)と、該縦糸(20a)を分離しない程度にまとめる横糸(20b)との太さを変化させることで得られる請求項１〜３の何れかに記載のシート状弾性体。
6. 前記一定方向に密に織込まれて、平面的に配置された各縦糸(20a)は、隣接している請求項１〜５の何れかに記載のシート状弾性体。
7. 前記弾性シート(16)は、合成ゴムを主原料とする請求項１〜６の何れかに記載のシート状弾性体。
8. 前記弾性シート(16)と各織布 (20)または該織布(20)同士とは、接着成分(50)を介して剥離不能とされる請求項１記載のシート状弾性体。
9. 前記各織布 (20)同士は、該織布 (20)の間に接着弾性シート(52)を介して剥離不能とされる請求項１記載のシート状弾性体。
10. 前記弾性シート(16)は、予め一次元または二次元的に湾曲形成されている請求項１〜９の何れかに記載のシート状弾性体。

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